[发明专利]一种GaN基复合衬底的制备方法

摘要

一种GaN基复合衬底的制备方法，该GaN基复合衬底由下往上依次包括导热导电转移衬底、键合介质层及GaN基外延薄膜，包括以下步骤：在蓝宝石衬底上外延生长GaN基外延薄膜得到蓝宝石GaN基复合衬底；然后在GaN基外延薄膜表面和导热导电转移衬底上分别制备键合介质层，接着将GaN基外延薄膜与导热导电转移衬底键合在一起；再去除蓝宝石衬底后得到GaN基复合衬底，在GaN基外延薄膜转移前、转移过程中和转移后选择性进行表面处理。本发明既兼顾以往转移实现的复合衬底具备的同质外延及可直接制备垂直结构器件的优点，又具有低应力状态和高温稳定性，能有效提高后续的GaN外延生长及芯片制备的质量。

主权项

1.一种GaN基复合衬底的制备方法，用于制备氮极性面朝上的GaN基复合衬底，该GaN基复合衬底由下往上依次包括导热导电转移衬底、键合介质层及GaN基外延薄膜，该方法包括以下步骤：S11，在蓝宝石衬底上外延生长GaN基外延薄膜得到蓝宝石GaN基复合衬底；S13,在GaN基外延薄膜表面和导热导电转移衬底上分别制备键合介质层，然后将GaN基外延薄膜表面的键合介质层与导热导电转移衬底上的键合介质层进行键合，使GaN基外延薄膜与导热导电转移衬底键合得到包含蓝宝石衬底、GaN基外延薄膜、键合介质层和导热导电转移衬底的半成品复合衬底；S14，去除半成品复合衬底中的蓝宝石衬底，清洗后得到氮极性面朝上的GaN基外延薄膜与导热导电转移衬底键合在一起的成品GaN基复合衬底；对步骤S11中得到的蓝宝石GaN基复合衬底内的GaN基外延薄膜表面依次进行盐酸、丙酮清洗，去除表面污染物，使用HVPE设备进行干法刻蚀表面处理，以改善表面形貌和表面能，提高金属介质层在GaN基外延膜表面的附着力和相应的键合强度；和/或对步骤S14的去除半成品复合衬底中的蓝宝石衬底后的GaN基外延薄膜表面依次进行盐酸、丙酮清洗，去除表面污染物，再使用HVPE设备和ICP设备进行干法刻蚀表面处理，通过干法刻蚀作用修复移除蓝宝石衬底时对外延膜造成的表面损伤，以改善GaN基外延膜的表面粗糙度和形貌。